從礦山自動化到數(shù)字礦山，再到現(xiàn)如今的智能礦山時代，有關(guān)智能勘探、智能開采、智慧礦山、礦業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的概念正不斷刷新著行業(yè)認知，引領(lǐng)著傳統(tǒng)礦業(yè)加速向綠色、安全、智能、高效的方向快速發(fā)展。

作為煤炭工業(yè)軟件領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，龍軟科技（688078.SH）也在不斷釋放著自身的能量，推動行業(yè)變革，并為智能煤礦信息化領(lǐng)域提供整體解決方案。

龍軟科技與煤炭工業(yè)深度融合已有20余年之久，此前以提供煤礦專用地理信息系統(tǒng)發(fā)展而來，并在智能采煤、掘進領(lǐng)域具備獨有的技術(shù)沉淀優(yōu)勢。在董事長毛善君博士的專業(yè)帶領(lǐng)下，研發(fā)團隊瞄準行業(yè)痛點，已逐步形成了“四大”核心專利技術(shù)組：（1）GIS協(xié)同“一張圖”及智能管控平臺相關(guān)專利組；（2）智能綜采綜掘工作面相關(guān)專利組；（3）透明化礦山相關(guān)專利組；（4）礦山新型開采方式及裝備的相關(guān)專利組。

(資料圖片僅供參考)

專家認為，在煤礦的智能化建設(shè)過程中，構(gòu)建一套自適應(yīng)開采系統(tǒng)，實現(xiàn)綜采工作面的透明化自適應(yīng)開采，以達到煤礦危險作業(yè)區(qū)域減員增效保安全的目的，是煤礦智能開采建設(shè)的必然需求。同時，透明化自適應(yīng)開采也是智能化建設(shè)的方向，是煤炭開采技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

自適應(yīng)智能綜采綜掘的領(lǐng)跑者

憑借領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢、多年行業(yè)浸潤式積累的豐厚經(jīng)驗以及可面向全行業(yè)推廣的智能礦山綜合解決方案，龍軟科技團隊率先圍繞智能采煤、掘進等方面開展研究工作，是基于高精確地理坐標自適應(yīng)智能綜采綜掘的發(fā)明者和開拓者。

2020年9月，隨著山東能源臨礦集團郭屯煤礦“基于GIS平臺的透明化智能工作面技術(shù)研究技術(shù)開發(fā)”項目順利驗收，采用龍軟科技TGIS的礦井智能管控平臺和3301一次釆全高透明化智能綜采工作面、2305透明化智能綜采放頂工作面建設(shè)成功，國內(nèi)外首次利用TGIS技術(shù)實現(xiàn)了基于高精度地質(zhì)模型指導(dǎo)工作面設(shè)備規(guī)劃自適應(yīng)截割，國內(nèi)外首次研發(fā)全自動測量機器人(300024)系統(tǒng)動態(tài)修正慣導(dǎo)絕對坐標，實現(xiàn)了工作面大地坐標相關(guān)裝備的全覆蓋和精準開采。

據(jù)悉，該項目由龍軟科技董事長毛善君博士親自帶隊駐礦開發(fā)，以龍軟科技的高精度地質(zhì)模型構(gòu)建、時態(tài)地理信息系統(tǒng)平臺（TGIS）等核心技術(shù)為基礎(chǔ)，通過與臨礦集團、臨礦集團菏澤煤電、北京大學(xué)、中船重工第七〇七所精誠合作，攻克了測量機器人和導(dǎo)航精確定位等多項關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)中國煤炭工業(yè)協(xié)會科技成果鑒定，本項目技術(shù)成果達到“國際領(lǐng)先水平”。

此后2021年，該項目技術(shù)成果“綜采工作面智能化自適應(yīng)采煤關(guān)鍵技術(shù)研究及系統(tǒng)應(yīng)用”更是榮獲中國煤炭工業(yè)協(xié)會科學(xué)技術(shù)一等獎。在中國煤炭學(xué)會組織的2021年第一批煤礦智能化標準研制項目中，龍軟科技作為主要起草單位之一共參與了11個項目，其中牽頭起草《基于地理信息系統(tǒng)的工作面截割模板自動生成系統(tǒng)技術(shù)條件》。

十余項發(fā)明專利，打造智能綜采綜掘強技術(shù)壁壘

工欲善其事，必先利其器。目前，龍軟科技主導(dǎo)的知識產(chǎn)權(quán)團隊（包括中船重工第七〇七所等單位）已形成由十余項發(fā)明專利構(gòu)建的在智能采掘領(lǐng)域強技術(shù)壁壘，分別為 ：（1）“一種煤礦回采工作面智能開采預(yù)測截割線生成方法及裝置”；（2）“一種回采工作面煤層透明化三維地質(zhì)模型構(gòu)建方法及裝置”；（3）“一種中厚傾斜煤層綜采工作面調(diào)斜控制方法”；（4）“礦井綜采工作面測量機器人自動測量方法和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”；（5）“一種綜采工作面測量機器人裝置和自動測量系統(tǒng)”；（6）基于大地坐標序列的綜采工作面自動找直方法、裝置及系統(tǒng)；（7）“礦井綜采工作面裝置空間位置動態(tài)標定方法、裝置及系統(tǒng)”；（8）“煤礦綜采工作面透明化數(shù)字孿生自適應(yīng)開采系統(tǒng)和方法”；（9）“一種基于慣性導(dǎo)航器件和編碼器的定位方法及裝置”；(10）“一種煤礦綜采工作面采煤機與地質(zhì)模型的耦合系”；（11）“一種高瓦斯煤礦回采工作面瓦斯?jié)舛日{(diào)控方法及系統(tǒng)”；（12）“基于陀螺全站儀和慣導(dǎo)設(shè)備的掘進機定位導(dǎo)航系統(tǒng)及方法”；（13）“一種基于三維激光點云的割煤頂板線提取方法”；（14）“一種礦井掘進探放水輔助系統(tǒng)和方法”；（15）“一種基于視頻技術(shù)的綜采工作面直線度基線交互調(diào)直方法”。

其中，智能采煤發(fā)明專利組的核心內(nèi)容是基于精確地理坐標及動態(tài)地質(zhì)模型的煤礦綜采工作面智能開采關(guān)鍵技術(shù)成套裝備及技術(shù)體系，它包括了地質(zhì)模型的構(gòu)建和動態(tài)更新、工作面精確地理坐標測量標定及動態(tài)耦合、工作面自動找直及調(diào)斜控制、透明化數(shù)字孿生自適應(yīng)開采系統(tǒng)等內(nèi)容。龍軟科技智能采煤相關(guān)發(fā)明專利通過構(gòu)建高精度地質(zhì)、設(shè)備和開采環(huán)境模型以及數(shù)字孿生管控平臺，利用井下測量機器人及煤巖識別手段動態(tài)修正地質(zhì)模型，結(jié)合國產(chǎn)高精度定位導(dǎo)航技術(shù)耦合工作面地質(zhì)條件和開采裝備，實現(xiàn)基于大地坐標的自適應(yīng)割煤，突破記憶割煤難以應(yīng)對煤層起伏變化的技術(shù)瓶頸，初步實現(xiàn)了復(fù)雜地質(zhì)條件下的智能自適應(yīng)開采，形成了透明化智能開采成套技術(shù)體系及裝備。

龍軟科技上述智能采煤相關(guān)發(fā)明專利技術(shù)除應(yīng)用于山東能源集團郭屯煤礦外，支撐項目還包括正在研發(fā)實施的國家能源集團寧煤集團金鳳煤礦“基于TGIS的礦井智能開采與安全管控平臺研究與應(yīng)用”、黑龍江龍煤集團雙陽煤礦“極薄煤層智能開采項目”等，項目完成后將具備向相類似產(chǎn)能、地質(zhì)條件礦井推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

此外，智能掘進發(fā)明專利組的核心內(nèi)容是基于精確地理坐標及動態(tài)地質(zhì)模型的煤礦綜掘及快掘工作面智能掘進關(guān)鍵技術(shù)成套裝備及技術(shù)體系，它包括掘進工作面地質(zhì)模型構(gòu)建和動態(tài)更新、掘進設(shè)備精準導(dǎo)航定位、掘進機自動糾偏及自適應(yīng)截割、掘進工作面精確地理坐標測量標定及動態(tài)耦合、數(shù)字孿生自適應(yīng)掘進系統(tǒng)等內(nèi)容。龍軟科技智能掘進發(fā)明專利通過構(gòu)建掘進工作面高精度地質(zhì)、設(shè)備和掘進環(huán)境模型以及數(shù)字孿生管控平臺，利用井下精準地理坐標測量系統(tǒng)動態(tài)測量及標定掘進機地理位置、航向及姿態(tài)；利用掘進工作面物探成果動態(tài)更新地質(zhì)模型；通過數(shù)字孿生平臺融合設(shè)備精準地理坐標和巷道煤層頂?shù)装鍢烁吆头轿唤?，實現(xiàn)掘進工作面成套裝備的三維可視化遠程一鍵啟停控制、掘進巷道探放水、掘進巷道自動通風除塵等，實現(xiàn)掘進設(shè)備沿規(guī)劃路線自主規(guī)劃截割及協(xié)同控制等功能，形成智能化掘進成套技術(shù)體系及裝備。

龍軟科技上述智能掘進相關(guān)發(fā)明專利技術(shù)已成功應(yīng)用于陜煤集團張家峁礦業(yè)有限公司“掘進工作面數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)項目”；陜煤集團紅柳林礦業(yè)有限公司“掘進工作面數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)項目”；陜煤集團檸條塔礦業(yè)有限公司“掘進工作面數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)項目”；內(nèi)蒙古大唐國源龍王溝煤礦“掘進工作面數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)項目”；山西焦煤集團汾西礦務(wù)局高陽煤礦“智能掘進機改造項目”；山西凱嘉集團義棠煤業(yè)“掘進工作面智能化系統(tǒng)改造項目”等，以上項目均已完成并具備向相類似產(chǎn)能、地質(zhì)條件礦井推廣應(yīng)用的基礎(chǔ) 。

士不可以不弘毅，任重而道遠。智能綜采綜掘工程是一項長期任務(wù)，其研發(fā)與應(yīng)用融合了大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)與理念。龍軟科技順應(yīng)潮流、勇于探索，立足于自身的科技創(chuàng)新優(yōu)勢，努力攻關(guān)核心技術(shù)，提高智能掘進系統(tǒng)質(zhì)量，為智能礦山產(chǎn)業(yè)賦能增效，構(gòu)建出了一條技術(shù)創(chuàng)新、智能引領(lǐng)的綠色發(fā)展之路。

此前，國家“雙碳”戰(zhàn)略目標對我國煤炭行業(yè)變革和企業(yè)發(fā)展也提出了新的要求，根據(jù)國家《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，煤礦智能開采關(guān)鍵技術(shù)與裝備集中攻關(guān)的技術(shù)包括：地質(zhì)保障體系、智能掘進、采煤設(shè)備精準定位與導(dǎo)航、采煤設(shè)備群智能自適應(yīng)協(xié)同推進等。未來，隨著數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)的大力發(fā)展，各行業(yè)的通力合作，相信智能綜采綜掘系統(tǒng)工程內(nèi)容將更加豐富，用技術(shù)解放采煤工人的夢想將得到實現(xiàn)，煤礦行業(yè)的發(fā)展必能邁上新的臺階。

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